JPH0147515B2 - - Google Patents
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- JPH0147515B2 JPH0147515B2 JP55088998A JP8899880A JPH0147515B2 JP H0147515 B2 JPH0147515 B2 JP H0147515B2 JP 55088998 A JP55088998 A JP 55088998A JP 8899880 A JP8899880 A JP 8899880A JP H0147515 B2 JPH0147515 B2 JP H0147515B2
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- gas
- steam
- synthesis
- heat
- gasoline
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- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 31
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 30
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- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、合成ガス又はメタノールを原料とし
て、芳香族炭化水素混合物（以下ガソリンと略
す）を合成する反応において発生する反応熱を、
効率よく回収し、有効に利用する方法に関するも
のである。
て、芳香族炭化水素混合物（以下ガソリンと略
す）を合成する反応において発生する反応熱を、
効率よく回収し、有効に利用する方法に関するも
のである。
メタノールからガソリンを合成するプロセスは
下記特性を有する。
下記特性を有する。
１） 反応熱が大きい（10Kcal／molメタノー
ル）。
ル）。
２） 反応生成物は、300〜400℃のガス状物であ
り、これを冷却、凝縮してガソリン留分（液状
物）を回収する必要がある。
り、これを冷却、凝縮してガソリン留分（液状
物）を回収する必要がある。
３） プラント規模が大きく、従つてこの熱量は
莫大であり、排熱回収は省エネルギー上必要で
ある。例えば、１万バーレル／日の規模のプラ
ントで余剰熱は、約108Kcal／時となる。
莫大であり、排熱回収は省エネルギー上必要で
ある。例えば、１万バーレル／日の規模のプラ
ントで余剰熱は、約108Kcal／時となる。
従来、メタノールからガソリンを合成するプロ
セスではこの莫大な反応熱も温度レベルが低いた
め除熱だけ行ない有効に利用されていなかつた
（米国特許4049734、4048250、3972958、3969426、
3931349参照）。
セスではこの莫大な反応熱も温度レベルが低いた
め除熱だけ行ない有効に利用されていなかつた
（米国特許4049734、4048250、3972958、3969426、
3931349参照）。
本発明の目的は、上記プロセスの特性を生かし
て、この莫大な排熱を効率よく回収し有効に利用
する方法を提供することにある。
て、この莫大な排熱を効率よく回収し有効に利用
する方法を提供することにある。
本発明は、石炭又は天然ガス又はその他合成ガ
ス原料から合成ガスを製造し、次いで、生成した
合成ガスから芳香族炭化水素（以下ガソリンと略
す）を合成するプロセス、又は合成ガスからメタ
ノールを経由してガソリンを合成するプロセスに
おいて、数Kg／cm2Ｇ〜数10Kg／cm2Ｇ、300〜400℃
の合成反応ガスを水で熱交換し、200〜300℃のス
チームを発生させ、そのスチームを天然ガス又は
石炭等合成ガス原料からの合成天然ガスの改質反
応器出口ガス（800〜900℃）によつて加熱するこ
とにより、500〜600℃の過熱蒸気としこの過熱蒸
気でタービンを駆動し、電気エネルギーを回収す
ることを特徴とする反応熱の回収方法に関する。
ス原料から合成ガスを製造し、次いで、生成した
合成ガスから芳香族炭化水素（以下ガソリンと略
す）を合成するプロセス、又は合成ガスからメタ
ノールを経由してガソリンを合成するプロセスに
おいて、数Kg／cm2Ｇ〜数10Kg／cm2Ｇ、300〜400℃
の合成反応ガスを水で熱交換し、200〜300℃のス
チームを発生させ、そのスチームを天然ガス又は
石炭等合成ガス原料からの合成天然ガスの改質反
応器出口ガス（800〜900℃）によつて加熱するこ
とにより、500〜600℃の過熱蒸気としこの過熱蒸
気でタービンを駆動し、電気エネルギーを回収す
ることを特徴とする反応熱の回収方法に関する。
圧力数Kg／cm2Ｇ〜数10Kg／cm2Ｇのガソリン合成
反応器出口ガスの温度レベルは、300〜400℃であ
るため、圧力数Kg／cm2Ｇ〜数10Kg／cm2Ｇの熱回収
スチームの温度レベルは200〜300℃となる。前述
したように、回収熱量がいくら大きくても、温度
レベルがこの条件では、タービンの効率が極めて
低く合理的でない。本発明の特徴は、このスチー
ムを、合成プロセスより前段にある合成ガス製品
プロセスの水蒸気改質反応（スチーム・リフオー
ミング）における、高温（800〜900℃）の反応器
出口ガスによつて、更に加熱しタービン効率を少
なくとも約30％に維持できる温度500〜600℃（圧
力50〜60Kg／cm2Ｇ）に過熱する点にある。
反応器出口ガスの温度レベルは、300〜400℃であ
るため、圧力数Kg／cm2Ｇ〜数10Kg／cm2Ｇの熱回収
スチームの温度レベルは200〜300℃となる。前述
したように、回収熱量がいくら大きくても、温度
レベルがこの条件では、タービンの効率が極めて
低く合理的でない。本発明の特徴は、このスチー
ムを、合成プロセスより前段にある合成ガス製品
プロセスの水蒸気改質反応（スチーム・リフオー
ミング）における、高温（800〜900℃）の反応器
出口ガスによつて、更に加熱しタービン効率を少
なくとも約30％に維持できる温度500〜600℃（圧
力50〜60Kg／cm2Ｇ）に過熱する点にある。
本発明の実施態様を図を用いて詳細に説明す
る。
る。
第１図は、天然ガス又はSNG（合成天然ガス）
から、ガソリンを合成する工程の概略を示したも
のである。１０は原料ガスにスチームを加えて改
質する工程で、合成ガス（CO＋H2）が生成す
る。本反応は発熱反応であり通常反応器の条件
は、圧力20〜30Kg/cm2G、温度約900℃程度であ
る。２０はメタノール合成工程であり、合成ガス
からメタノールを生成する。生成したメタノール
の一部又は全部を用いて、ガソリン合成工程３０
でガソリンを触媒反応装置を用いて生成する。本
反応装置の条件は、約数Kg/cm2G〜数10Kg/cm2G、
温度350℃程度であり、反応は強い発熱反応であ
り、その反応熱は供給メタノール1mol当り約
10Kcalである。
から、ガソリンを合成する工程の概略を示したも
のである。１０は原料ガスにスチームを加えて改
質する工程で、合成ガス（CO＋H2）が生成す
る。本反応は発熱反応であり通常反応器の条件
は、圧力20〜30Kg/cm2G、温度約900℃程度であ
る。２０はメタノール合成工程であり、合成ガス
からメタノールを生成する。生成したメタノール
の一部又は全部を用いて、ガソリン合成工程３０
でガソリンを触媒反応装置を用いて生成する。本
反応装置の条件は、約数Kg/cm2G〜数10Kg/cm2G、
温度350℃程度であり、反応は強い発熱反応であ
り、その反応熱は供給メタノール1mol当り約
10Kcalである。
本発明は、このプロセス内の熱特性をたくみに
利用して、効率よくエネルギーを回収するシステ
ムを提供するものである。
利用して、効率よくエネルギーを回収するシステ
ムを提供するものである。
第２図は、本発明の実施の一態様を示したもの
である。
である。
１は、天然ガス又はSNGの水蒸気改質反応炉
であり、生成合成ガスは約900℃で次の精製工程
に送られる。２は、ガソリン合成工程の触媒反応
装置であり、下部から原料メタノールを供給し、
ガソリンを主体とするガスを生成する。
であり、生成合成ガスは約900℃で次の精製工程
に送られる。２は、ガソリン合成工程の触媒反応
装置であり、下部から原料メタノールを供給し、
ガソリンを主体とするガスを生成する。
本装置の出口ガス温度は約350℃である。
一方、４はガソリン合成反応装置２の出口ガス
冷却器であり、水を用いて冷却するが、こゝで約
250℃のスチームを発生し、一方、生成ガスは約
150℃に冷却される。冷却器４で発生したスチー
ムは、１の出口ガス冷却器３で再加熱され500〜
600℃程度に過熱され、改質反応炉１の生成ガス
は、約100℃程度冷却される。冷却器３で過熱さ
れたスチームは温度500〜600℃、圧力50〜60Kg/
cm2Ｇ程度となり、タービン駆動用蒸気として適当
な状態になつている。本スチームを用いて、ター
ビン５を駆動し、エネルギーを回収した後、気液
分離器６で、凝縮水を分離し、分離水は再度冷却
器４へ適当な処理をした水とともに供給される。
又、気液分離器６で分離されたスチームは、数
Kg／cm2Ｇ〜10Kg/cm2Gの圧を維持しており、工場ス
チームとして利用することも出来るし、又冷却凝
縮して再度冷却器４に戻してもよい。
冷却器であり、水を用いて冷却するが、こゝで約
250℃のスチームを発生し、一方、生成ガスは約
150℃に冷却される。冷却器４で発生したスチー
ムは、１の出口ガス冷却器３で再加熱され500〜
600℃程度に過熱され、改質反応炉１の生成ガス
は、約100℃程度冷却される。冷却器３で過熱さ
れたスチームは温度500〜600℃、圧力50〜60Kg/
cm2Ｇ程度となり、タービン駆動用蒸気として適当
な状態になつている。本スチームを用いて、ター
ビン５を駆動し、エネルギーを回収した後、気液
分離器６で、凝縮水を分離し、分離水は再度冷却
器４へ適当な処理をした水とともに供給される。
又、気液分離器６で分離されたスチームは、数
Kg／cm2Ｇ〜10Kg/cm2Gの圧を維持しており、工場ス
チームとして利用することも出来るし、又冷却凝
縮して再度冷却器４に戻してもよい。
本方式によつて熱を回収する場合、天然ガス〜
ガソリンの合成プロセスの熱のバランスは次のよ
うになる。即ち、 天然ガスからガソリン合成迄の主体物質のバラ
ンスは CH4（1mol）→CO（1mol）、 Ｈ（3mol）→CH3OH（1mol） ↓ H2（1mol） →ガソリン となる。このとき熱を回収する条件は、 CO、H2ガス；20Kg/cm2G、900℃ ガソリン合成の際の反応熱；10Kcal／mol
CH3OH 従つて、メタノール1molが反応してガソリン
を生成する際の、反応熱で得られる。スチームは
水の顕熱を省略すると、水の潜熱を10Kcal／mol
として、 10Kcal／10Kcal／molH2O≒1.0mol（スチー
ム）、250℃ である。このスチームとCO、H2との熱交換を行
うと、900℃のCO、H2はスチームを600℃迄加熱
するとして、次の物性値を求いると、 △Ｔ＝8.5×350／４×7.0＝106.3℃ 但し、水蒸気のCp≒8.5ccal／mol℃ CO、H2のCpの平均≒7.0cal／mol℃ となり、106.3℃の温度降下がある。即ち、約794
℃迄冷却されるにすぎない。
ガソリンの合成プロセスの熱のバランスは次のよ
うになる。即ち、 天然ガスからガソリン合成迄の主体物質のバラ
ンスは CH4（1mol）→CO（1mol）、 Ｈ（3mol）→CH3OH（1mol） ↓ H2（1mol） →ガソリン となる。このとき熱を回収する条件は、 CO、H2ガス；20Kg/cm2G、900℃ ガソリン合成の際の反応熱；10Kcal／mol
CH3OH 従つて、メタノール1molが反応してガソリン
を生成する際の、反応熱で得られる。スチームは
水の顕熱を省略すると、水の潜熱を10Kcal／mol
として、 10Kcal／10Kcal／molH2O≒1.0mol（スチー
ム）、250℃ である。このスチームとCO、H2との熱交換を行
うと、900℃のCO、H2はスチームを600℃迄加熱
するとして、次の物性値を求いると、 △Ｔ＝8.5×350／４×7.0＝106.3℃ 但し、水蒸気のCp≒8.5ccal／mol℃ CO、H2のCpの平均≒7.0cal／mol℃ となり、106.3℃の温度降下がある。即ち、約794
℃迄冷却されるにすぎない。
第１図は、従来のガソリン合成法の工程図、第
２図は、本発明の実施態様の流れ図である。 １０…合成ガス生成工程、２０…メタノール生
成工程、３０…ガソリン生成工程、１…天然ガス
改質反応装置、２…ガソリン合成反応装置、３…
合成ガス冷却器、４…ガソリン合成反応ガス冷却
器、５…タービン、６…気液分離器。
２図は、本発明の実施態様の流れ図である。 １０…合成ガス生成工程、２０…メタノール生
成工程、３０…ガソリン生成工程、１…天然ガス
改質反応装置、２…ガソリン合成反応装置、３…
合成ガス冷却器、４…ガソリン合成反応ガス冷却
器、５…タービン、６…気液分離器。
Claims (1)
- １ 石炭、天然ガス及び／又はその他の合成ガス
原料から、合成ガスを製造し、次いで生成した合
成ガスから、芳香族炭化水素を合成するプロセ
ス、又は合成ガスからメタノールを経由して芳香
族炭化水素を合成するプロセスにおいて、合成反
応ガスを水で熱交換しスチームを発生させ、その
スチームを、天然ガス又は石炭等合成ガス原料か
ら生成する合成天然ガスの水蒸気改質反応器出口
ガスによつて加熱することにより、過熱蒸気とし
タービンを駆動し、電気エネルギーを回収するこ
とを特徴とする反応熱の回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8899880A JPS5714685A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Recovering method for heat of reaction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8899880A JPS5714685A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Recovering method for heat of reaction |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5714685A JPS5714685A (en) | 1982-01-25 |
| JPH0147515B2 true JPH0147515B2 (ja) | 1989-10-13 |
Family
ID=13958472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8899880A Granted JPS5714685A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Recovering method for heat of reaction |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5714685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9611438B2 (en) | 2012-09-21 | 2017-04-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and system for producing liquid fuel and generating power |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3375178D1 (en) * | 1982-08-26 | 1988-02-11 | Shell Int Research | Process for the generation of power and the preparation of liquid hydrocarbons |
| MY128179A (en) * | 2001-10-05 | 2007-01-31 | Shell Int Research | System for power generation in a process producing hydrocarbons |
| US7404891B2 (en) | 2004-03-29 | 2008-07-29 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Heat recovery technique for catalyst regenerator flue gas |
| JP5798821B2 (ja) | 2011-07-15 | 2015-10-21 | 三菱重工業株式会社 | メタノールからガソリンを製造するともに発電する方法およびシステム |
-
1980
- 1980-06-30 JP JP8899880A patent/JPS5714685A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9611438B2 (en) | 2012-09-21 | 2017-04-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and system for producing liquid fuel and generating power |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5714685A (en) | 1982-01-25 |
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